El cáncer colorrectal, caracterizado por el crecimiento descontrolado de células en el colon o recto, presenta síntomas como malestar abdominal persistente, cambios en los hábitos intestinales y pérdida de peso inexplicada. El cáncer de tracto urinario, incluyendo la vejiga y la próstata, se manifiesta a través de dolor al orinar, sangre en la orina y urgencia frecuente para orinar. Estos cánceres plantean desafíos de salud significativos, a menudo provocando complicaciones graves si no se tratan.
Una investigación publicada en The Lancet Microbe1 descubrió un vínculo entre ciertas cepas de bacterias Escherichia coli que producen una toxina llamada colibactina y el mayor riesgo de desarrollar cánceres colorrectales y de tracto urinario.
La colibactina induce roturas de doble cadena en el ADN de las células humanas, impulsando la tumorigénesis y contribuyendo a la formación de crecimientos cancerosos. Este descubrimiento arroja luz sobre cómo las infecciones bacterianas juegan un papel más importante en el desarrollo del cáncer de lo que se entendía anteriormente.
Un estudio de The Lancet Microbe investigó la conexión entre la E. coli productora de colibactina y la incidencia de cánceres colorrectales, de vejiga y de próstata. La investigación buscaba determinar cómo las variaciones geográficas en la prevalencia de estas bacterias se correlacionan con las tasas de cáncer, centrándose especialmente en regiones con un Índice de Desarrollo Humano (IDH) alto.
El estudio examinó diferentes poblaciones en varios países, evaluando la presencia de E. coli productora de colibactina y las tasas correspondientes de cánceres colorrectales y de tracto urinario. Reveló que las áreas con una mayor prevalencia de estas bacterias también experimentaron un aumento en las incidencias de estos cánceres. Esta fuerte asociación sugiere que las bacterias juegan un papel significativo en el desarrollo del cáncer.
Uno de los hallazgos clave es que la colibactina causa roturas de doble cadena en el ADN de las células epiteliales. Este daño es un factor clave en la tumorigénesis, el proceso por el cual las células normales se transforman en células cancerosas. El estudio resaltó que el daño al ADN impulsado por la colibactina es un mecanismo plausible que vincula a estas bacterias con el cáncer.
Además, la investigación encontró que ciertas cepas de E. coli del filogrupo B2 secretan colibactina durante la competencia interbacteriana. Esta secreción no solo ayuda a las bacterias a sobrevivir, sino que también aumenta el riesgo de daño al ADN del huésped. Tales interacciones dentro del microbioma intestinal crean un ambiente propicio para el desarrollo del cáncer.
La prevalencia de E. coli productora de colibactina varía significativamente en diferentes regiones, alineándose estrechamente con la variación en las tasas de cáncer colorrectal. En países con un IDH alto, los linajes principales de estas bacterias están frecuentemente asociados con infecciones del tracto urinario y se encuentran más comúnmente dentro de la población.
Además, el estudio señaló que la incidencia del cáncer colorrectal de inicio temprano ha aumentado significativamente en países con un IDH alto desde mediados de la década de 1980. Esta tendencia se correlaciona con el aumento de la prevalencia de E. coli productora de colibactina, lo que sugiere que factores ambientales y de estilo de vida en estas regiones contribuyen a la propagación y el impacto de estas bacterias.
La investigación destacó que otros miembros de la familia Enterobacteriaceae, particularmente el género Klebsiella, también poseen genes para la producción de colibactina. Estas bacterias colonizan con frecuencia el intestino humano y son culpables comunes en infecciones del tracto urinario. La presencia de estos genes en múltiples especies bacterianas sugiere un impacto más amplio en la salud pública, ya que aumenta el número de fuentes de exposición a la colibactina.
El estudio concluyó que la erradicación de los principales linajes de E. coli pks+ podría ofrecer beneficios significativos para la salud pública. Reducir la carga de infecciones por E. coli, disminuir la necesidad de antibióticos y reducir el riesgo de desarrollar cánceres vinculados a la exposición a la colibactina son resultados significativos de tales esfuerzos.
La autófagia es la defensa del cuerpo contra el cáncer inducido por E. coli
Otro estudio encontró que el sistema natural de reciclaje del cuerpo, conocido como autófagia, desempeña un papel en la protección contra el cáncer causado por bacterias E. coli dañinas. La autófagia es como el equipo de limpieza de la célula, eliminando partes dañadas y manteniendo todo funcionando sin problemas. En esta investigación, los científicos exploraron cómo la autófagia ayuda a prevenir el desarrollo de cáncer en presencia de E. coli productoras de colibactina (CoPEC).
El estudio se centró en ratones que eran normales o tenían una modificación genética específica que afectaba su proceso de autófagia en las células intestinales. Al introducir CoPEC en estos ratones e inducir inflamación crónica, los investigadores buscaron ver cómo la autófagia afecta la formación de cáncer.
Los hallazgos fueron sorprendentes: los ratones con autófagia deficiente desarrollaron más cánceres invasivos en comparación con aquellos con sistemas de autófagia funcionales. Esto muestra que la autófagia es esencial para combatir los efectos promotores del cáncer de CoPEC.
Uno de los descubrimientos clave fue que la infección por CoPEC conduce a un daño significativo en el ADN de las células que recubren el colon. El daño al ADN es como tener grietas en el plano de un edificio; conduce a fallas estructurales, o en este caso, a que las células se vuelvan cancerosas.
Los investigadores observaron que en ratones con autófagia deficiente, la extensión del daño al ADN era mucho mayor. Esto sugiere que la autófagia ayuda a reparar o eliminar el ADN dañado, evitando que las células se vuelvan cancerosas.
Además, el estudio destacó que la autófagia no solo repara el ADN, sino que también controla la cantidad de sustancias dañinas dentro de las células. Cuando la autófagia funciona correctamente, elimina toxinas y componentes dañados que de otro modo podrían contribuir al desarrollo del cáncer. En ausencia de una autófagia eficiente, estos elementos dañinos se acumulan, creando un entorno donde el cáncer prospera.
Los investigadores también descubrieron que la inflamación crónica, que es una irritación persistente a largo plazo de los tejidos del cuerpo, exacerba los efectos promotores del cáncer de CoPEC. La inflamación es la respuesta del cuerpo a estímulos dañinos, pero cuando se vuelve crónica, causa más daño que bien. El estudio mostró que en ratones con inflamación crónica, la presencia de CoPEC llevó a una mayor incidencia de tumores invasivos.
Sin embargo, cuando la autófagia estaba activa, mitigaba parte del daño causado tanto por la inflamación como por la infección bacteriana, reduciendo el riesgo general de cáncer. Los hallazgos sugieren que mejorar la autófagia podría ser una estrategia para reducir el riesgo de cáncer en entornos donde las bacterias dañinas son prevalentes.
Al comparar los efectos de diferentes variables, el estudio encontró que la presencia de colibactina era un factor crítico en el desarrollo del cáncer. Los ratones infectados con CoPEC que producían colibactina mostraron una tasa mucho más alta de cáncer que aquellos infectados con bacterias que no podían producir esta toxina. Esto indica que la colibactina es un agente potente en causar daño al ADN y promover el cáncer.
Además, la interacción entre la colibactina y el sistema de autófagia del cuerpo ilustra lo importante que son los procesos celulares en la defensa contra amenazas externas. En general, este estudio subraya el papel de la autófagia en la prevención del cáncer.
Al entender cómo interactúa la autófagia con bacterias dañinas como CoPEC, los investigadores pueden desarrollar mejores estrategias para mejorar este mecanismo de defensa natural. Esto podría llevar a nuevos tratamientos que potencien la autófagia en poblaciones de alto riesgo, reduciendo en última instancia la incidencia de cáncer colorrectal vinculado a infecciones bacterianas e inflamación crónica.
Diversidad genética de E. coli productora de colibactina
Un estudio publicado en PLOS One exploró la diversidad genética de bacterias E. coli dañinas que producen colibactina en diferentes poblaciones en Pakistán. Los investigadores tenían como objetivo comprender cómo difieren genéticamente estas bacterias y cómo estas diferencias influyen en su capacidad para causar cáncer.
Al analizar muestras de pacientes con cáncer colorrectal y de individuos sanos, el estudio proporcionó valiosas ideas sobre la relación entre cepas específicas de E. coli y el desarrollo del cáncer.
El estudio se centró en individuos de Pakistán, específicamente aquellos que visitaban el Instituto de Ciencias Médicas de Pakistán (PIMS) en Islamabad. Al comparar las cepas de E. coli, los investigadores identificaron diferencias significativas en los tipos y características de las bacterias.
Uno de los hallazgos clave fue que una parte sustancial de los aislados de E. coli de pacientes con cáncer pertenecía al filogrupo B2. Los filogrupos son clasificaciones que agrupan bacterias en función de sus características genéticas. El grupo B2, en particular, se encontró que era más patógeno, lo que significa que tiene una mayor capacidad para causar enfermedades, en comparación con otros filogrupos. Esta mayor patogenicidad convierte al grupo B2 en una preocupación significativa en el contexto del desarrollo del cáncer.
El estudio reveló que el 43,47% de los aislados de E. coli asociados con el cáncer pertenecían al filogrupo B2, mientras que ninguno de los aislados de los controles sanos pertenecía a este grupo. Esta marcada diferencia destaca el papel de las cepas de E. coli del filogrupo B2 en la promoción del cáncer. La ausencia de cepas del filogrupo B2 en individuos sanos sugiere que estas bacterias contribuyen específicamente a la progresión del cáncer colorrectal.
Además de la prevalencia del filogrupo B2, los investigadores encontraron que un notable 90% de las cepas de E. coli asociadas con el cáncer dieron positivo para colibactina y la isla de síntesis de poliquetidos (pks). La isla de pks es un conjunto de genes responsables de producir colibactina. Ninguno de los aislados de control sanos dio positivo para estos genes de colibactina, subrayando la fuerte asociación entre E. coli productoras de colibactina y el cáncer colorrectal.
Colibactina es un compuesto genotóxico
La presencia de colibactina en estas bacterias es particularmente preocupante porque la colibactina es un compuesto genotóxico. Genotóxico significa que daña la información genética dentro de una célula, lo que lleva a mutaciones y hace que la célula se vuelva cancerosa. En términos más simples, la colibactina actúa como una llave defectuosa que interrumpe el funcionamiento normal de las células, haciéndolas más propensas a convertirse en células cancerosas.
Además, el estudio documentó la actividad citotóxica significativa de los aislados de E. coli del filogrupo B2 que producen colibactina. La actividad citotóxica se refiere a la capacidad de estas bacterias para matar células o dañarlas severamente. El daño causado por estas bacterias altera el equilibrio del microbioma intestinal, que es esencial para mantener la salud intestinal.
Interesantemente, esta investigación fue la primera en informar sobre la prevalencia de diferentes filogrupos de E. coli en pacientes con cáncer en una población paquistaní de bajos recursos. Este hallazgo es importante porque resalta cómo la diversidad genética en bacterias dañinas varía en diferentes regiones y poblaciones.
Comprender esta diversidad ayuda a identificar cepas bacterianas específicas que representan el mayor riesgo de cáncer, permitiendo estrategias de prevención y tratamiento más específicas.
La disbiosis microbiana, un desequilibrio en el microbioma intestinal, está estrechamente relacionada con diversas anormalidades intestinales, incluyendo la enfermedad inflamatoria intestinal (EII) y el cáncer colorrectal. El estudio enfatizó que la presencia de cepas de E. coli productoras de colibactina altera el entorno intestinal normal, provocando disbiosis.
Este desequilibrio crea condiciones que favorecen el crecimiento de bacterias dañinas mientras inhiben a las beneficiosas, aumentando así el riesgo de desarrollo de cáncer.
Además, los estudios in vitro, que son experimentos realizados fuera de organismos vivos, han demostrado que las cepas de E. coli con la isla de pks promueven la megalocitosis, una condición en la que las células y sus núcleos se agrandan sin someterse a una división celular adecuada.
Además, estas bacterias inducen roturas de doble cadena en el ADN y fomentan la detención del ciclo celular en G2, donde las células se detienen antes de dividirse. Estos efectos contribuyen colectivamente al desarrollo y progresión del cáncer al permitir que las células dañadas sobrevivan y se reproduzcan sin control.
En general, la diversidad genética de E. coli productoras de colibactina y su fuerte asociación con el filogrupo B2 destacan el papel significativo que juegan estas bacterias en el desarrollo del cáncer colorrectal. Este estudio sienta las bases para futuras investigaciones sobre los factores microbianos involucrados en el cáncer y subraya la importancia de abordar la diversidad bacteriana en la lucha contra el cáncer colorrectal.
Pasos prácticos para reducir el riesgo de cáncer colorrectal
Con las bacterias E. coli vinculadas al desarrollo del cáncer, es importante tomar medidas para proteger su salud. La investigación indica que cepas específicas de E. coli, especialmente aquellas que producen toxinas de colibactina, elevan el riesgo de cáncer al causar daño al ADN. Mantener un equilibrio microbiano estable mejora la salud celular para la prevención de enfermedades crónicas. A continuación se detallan los enfoques principales para mejorar la salud intestinal y disminuir el riesgo de cáncer.
1. Eliminar alimentos procesados y aceites de semillas: la dieta contemporánea está cargada de alimentos procesados que contienen aceites de semillas ricos en ácido linoleico (LA), que dañan su microbioma intestinal y fomentan la proliferación de bacterias dañinas.
El LA actúa como un toxina mitocondrial, interrumpiendo la producción de energía celular y dificultando su capacidad para mantener un ambiente intestinal saludable. Además de eliminar alimentos procesados, evite nueces y semillas para reducir aún más la ingesta de LA. También es recomendable minimizar comer fuera, ya que la mayoría de los restaurantes utilizan aceites de semillas en su cocina, salsas y aderezos.
Además, reduzca su consumo de pollo y cerdo, que suelen ser altos en LA. Reemplace los alimentos procesados por alimentos integrales y grasas saludables como la mantequilla de pasto, sebo y ghee. Apunte a mantener su ingesta total de LA por debajo de 5 gramos de todas las fuentes, idealmente menos de 2 gramos. Para controlar su ingesta de LA, registre todas sus comidas diarias con un rastreador de nutrición en línea.
2. Optimizar su consumo de carbohidratos: otro factor clave es la gestión cuidadosa de su ingesta de carbohidratos. Los carbohidratos son esenciales para apoyar la función mitocondrial, ya que la glucosa es el combustible principal para la producción de energía celular. Ajuste su ingesta de carbohidratos para promover un microbioma saludable consumiendo de 200